Chemia - Matura Czerwiec 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 25.
Kwas benzoesowy oraz kwas szczawiowy to białe, krystaliczne ciała stałe, dobrze rozpuszczalne w etanolu. Te związki reagują z jonami OH– według równań:
Odważono próbkę mieszaniny kwasów benzoesowego i szczawiowego o masie 𝑚𝑥. Tę próbkę rozpuszczono w 100 cm3 etanolu. Do zobojętnienia kwasów w tym roztworze zużyto porcję wodorotlenku sodu o masie 𝑚𝑥2.
Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość kwasu szczawiowego w badanej mieszaninie. Wynik zaokrąglij do liczby całkowitej. Przyjmij następujące wartości mas molowych: MNaOH = 40 g ∙ mol–1, MC6H5COOH = 122 g ∙ mol–1, M(COOH)2 = 90 g ∙ mol–1.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody rozwiązania zadania prowadzącej do obliczenia
zawartości kwasu szczawiowego w mieszaninie, poprawne wykonanie obliczeń oraz
podanie wyniku w odpowiedniej formie.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
• popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego,
LUB
• błędne zaokrąglenie wyniku.
ALBO
– poprawne obliczenie liczby moli kwasu szczawiowego w założonej mieszaninie.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązanie
Sposób 1.
Założenie:
𝑚mieszaniny kwasów = 1,00 g,
𝑚NaOH = 0,50 g,
𝑛NaOH = 0,50 g40 g ∙ mol–1 = 0,0125 mol
Bilans masy oraz ilości kwasów w mieszaninie:
| 𝑛k. benzoesowy ∙ 122 g · mol–1 + 𝑛k. szczawiowy ∙ 90 g · mol–1 = 1,00 g
| 𝑛k. benzoesowy + 𝑛k. szczawiowy ∙ 2 = 0,0125 mol
𝑛k. benzoesowy = 0,00568 mol
𝑛k. szczawiowy = 0,00341 mol
%k.szczawiowy = 0,00341 mol ∙ 90 g · mol–11,00 g = 0,31 = 31 (%)
Sposób 2.
Dla 100 % kwasu benzoesowego:
𝑚𝑥 g
⸺
𝑥 g
𝑥 = 0,328𝑚𝑥 g
Dla 100 % kwasu szczawiowego:
𝑚𝑥 g
⸺
𝑦 g
𝑦 = 0,889𝑚𝑥 g
0,5 𝑚𝑥 – 0,328 𝑚𝑥
⸺
𝑧 %
𝑧 = 31 (%)
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
